Как превратить аммиак и воду в золото

N+1Наука

Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

Александр Дубов

Золото как концепция

С точки зрения современного химика или физика, трансмутация железа в золото — ядерная реакция, в результате которой из атома с 26 протонами в ядре образуется атом с 79 протонами (уж не важно, при каких условиях такая реакция возможна). С точки зрения египетского или средневекового алхимика, золото — это желтый ковкий материал с металлическим блеском.

Золото есть совершенное тело, порождаемое чистой, неподвижной, прозрачной красной Ртутью и чистой, неподвижной, красной, не горящей Серой, и оно ни в чем не имеет потребности. (Псевдо-)Роджер Бэкон, «Зеркало Алхимии», между XIII и XV веком

По-настоящему золотое золото, кроме того, проходит и другие тесты — например, плохо растворяется в кислоте. Но это не самое главное — в конце концов, алхимику нужно не золото, а философский камень, первоматерия. Искусственное золото настолько же далеко от золота, как и золото от философского камня, но намного ближе, чем изначальное вещество. Поэтому алхимики вполне гордились трансформацией железа, олова, свинца и меди в золотистый сплав — еще не венец Великого делания, но шаг в нужном направлении. Теперь дело за секретом трансмутации, изменения сущности вещей — а он уже позволит превращать что угодно во что угодно: грязь в золото, а болезнь в здоровье.

Про электрические свойства золота алхимики, конечно, не думали — это теперь мы пониманием, что металлический блеск и ковкость напрямую связаны с электронной структурой материала, а говоря «металл», в первую очередь имеем в виду кристалл, в котором электронный газ никак не привязан к решетке из атомных ядер. Так «желтое, ковкое и блестит» превращается в «проводит ток как металл».

У воды нет ни цвета, ни формы, ни металлического блеска. На пути к секрету всех тайных вещей (и золоту) каждый уважающий себя алхимик в первую очередь изгонял из запертого в тигеле вещества всякий намек на влагу, которая не благородна и суть «дым, чернота и смерть».

Знай, что Небо должно быть соединено с Землей через посредника — но Форма в средней природе [помещена] между небом и землей сопряженными, которая [форма] суть является нашей водой. Но вода во всем воздерживается от первенства, которое следует из этого камня; но второе суть золото и третье золото только в том, что более благородно, чем вода и испражнения. «Золотой трактат Гермеса Трисмегиста»

Суть воды

Вода — настолько не золото, насколько это вообще возможно. Нет кристаллической решетки, состоит из совсем других атомов. А кроме того, вода диэлектрик, и свободных электронов в ней нет вообще. Чтобы сделать из нее что-то близкое к золоту, придется увеличить количество проводящих электронов на много порядков — не просто чтобы они там появились, а чтобы еще и перешли в свободное состояние. Растворять в воде электроны — не самая простая задача, но можно попытаться превратить воду в металл, начав с более естественных для воды носителей заряда — протонов, катионов металлов и анионов.

Вопрос: Каков материал Хаоса?
Ответ: Это ничто иное, как влажный пар, так как среди всех веществ только создание воды завершается в нехарактерные сроки, и она одна подлинный предмет, подготовленный к получению формы. Барон де Чуди, «Пламенеющая Звезда, катехизис степени Подмастерья Устава Неизвестных Философов», ок. 1770 г.

Перед тем, как переходить непосредственно к превращениям, тщательно оценим начальное состояние вещества, с которым нам предстоит работать. Даже в чистой воде без примесей есть некоторое количество заряженных частиц. Из-за автопротолиза, во время которого одна молекула отбирает у соседней протон, в воде возникают заряженные частицы: первая молекула превращается в положительно заряженный ион H3O+, а ее соседка — в гидроксид-анион OH-. Но их в воде совсем немного, 10-7моль на литр. Это примерно 6 × 1016катионов. Благодаря механизму транспорта катионов водорода между молекулами у воды аномально высокая протонная проводимость — намного выше, чем была бы при обычной диффузии, — но от нужного нам состояния металла вода невообразимо далеко. В таком же объеме золота примерно 6 × 1025 электронов — это на девять порядков больше.

Попытка 0: солим воду

Хоть как-то приблизиться к нужному значению можно, насыпав в воду дополнительных носителей заряда. Разница в электроотрицательности между атомом водорода и кислорода в молекуле воды делает ее электрическим диполем. Это помогает воде хорошо растворять, образуя гидратные оболочки вокруг ионов, которые появляются в результате диссоциации. Ионы — заряженные частицы, поэтому двигаясь по воде они переносят заряд и превращают ее в электролит. Таким образом мы точно приближаем ее к металлическому состоянию, но насколько сильно?

Хорошо растворимые соли диссоциируют в воде практически полностью. Для разных солей величины будут отличаться, но оценить их порядок можно на примере хлорида натрия. Максимальная масса соли, которую можно растворить в литре воды при комнатной температуре, — 359 граммов, все лишнее останется лежать на дне сосуда. Это примерно 6 моль соли, то есть 3,6 × 1024 ионов одного знака. Это намного ближе к концентрации электронов в золоте (их там 6 × 1025).

Но ионы — это не электроны. Они не образуют единой среды, а скорость их перемещения определяется скоростью их диффузии в воде. Этого вполне хватает, чтобы на соленых растворах работали гальванические элементы, но в состояние, аналогичное электронному газу, ионы не переходят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга

Намеренная дефазировка увеличила КПД квантового двигателя на два процента

N+1
Фонд физтехов Фонд физтехов

Петр Лукьянов управляет деньгами российских бизнесменов — выпускников МФТИ

Forbes
Теория крохотных черных дыр Стивена Хокинга, нашла подтверждение на дне моря Теория крохотных черных дыр Стивена Хокинга, нашла подтверждение на дне моря

Ученые, кажется, нашли крошечную черную дыру, о которой писал Стивен Хокинг

ТехИнсайдер
Может ли нам быть хорошо, когда все плохо? Может ли нам быть хорошо, когда все плохо?

Как сохранить хорошее настроение, если события внушают тревогу?

Psychologies
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
5 фактов о теле человека, которые наука не может объяснить 5 фактов о теле человека, которые наука не может объяснить

Подергивания во сне, леворукость и отпечатки пальцев — зачем нам все это?

Maxim
В состоянии Комо В состоянии Комо

Небольшой домик на озере Комо с фактурным историческим интерьером

AD
Баффетт и Безос рассказали, какой жизненный принцип поможет детям вырасти успешными Баффетт и Безос рассказали, какой жизненный принцип поможет детям вырасти успешными

Постулаты Баффета и Безоса: как научить детей принимать правильные решения

Inc.
Почему «Образцовый самец» такой же стильный и смешной 20 лет спустя Почему «Образцовый самец» такой же стильный и смешной 20 лет спустя

И как комедия «Образцовый самец» предугадала моду сегодня

GQ
Как устрицы спасают планету Как устрицы спасают планету

Устрицы могут очищать воду от азота и мелкой взвеси

Популярная механика
7 звезд 7 звезд

Что стало с героями фильма "Жестокие игры"

Cosmopolitan
На дорогах все спокойно: 7 фактов о дорожных полицейских разных стран мира На дорогах все спокойно: 7 фактов о дорожных полицейских разных стран мира

Работа полицейских в разных странах

Вокруг света
Как учиться на своих ошибках: программа из 5 шагов Как учиться на своих ошибках: программа из 5 шагов

Как научиться прощать себя и извлекать пользу даже из ошибок?

Psychologies
Жестокие родители лишили дочь лекарств за проваленный тест Жестокие родители лишили дочь лекарств за проваленный тест

Рассказываем о шокирующем наказании, которое придумали родители для своей дочери

Psychologies
Встал и побежал Встал и побежал

Как привить ребенку любовь к спорту

Cosmopolitan
Автопробег: недоступная глубина Алтая Автопробег: недоступная глубина Алтая

Путешествие в Тигирекский заповедник

Вокруг света
Ты лежишь, а он работает: как чудо-валик убирает живот и удлиняет шею Ты лежишь, а он работает: как чудо-валик убирает живот и удлиняет шею

Особый метод лежания на валике, который решает множество проблем

Cosmopolitan
Анна Малова. Обойтись без ПНИ*: помочь людям с аутизмом жить обычной жизнью Анна Малова. Обойтись без ПНИ*: помочь людям с аутизмом жить обычной жизнью

Анна Малова ведет проект, который сегодня помогает людям с аутизмом жить открыто

Домашний Очаг
Опасная забота: 5 заблуждений экозащитников Опасная забота: 5 заблуждений экозащитников

Экоинициативы, которые не приносят пользу

Вокруг света
Пепельница почти за $3000 и коробок спичек за $435: Good Art HLYWD продаёт очень дорогие аксессуары — и их покупают Пепельница почти за $3000 и коробок спичек за $435: Good Art HLYWD продаёт очень дорогие аксессуары — и их покупают

Джош Уорнер уверен, что «зажигалка за тысячу долларов — абсурд, но...»

VC.RU
Рост популярности Deepfake: тревога или мировая трансформация Рост популярности Deepfake: тревога или мировая трансформация

Как распознать проделки нейросети

Популярная механика
Что ты такое? Что ты такое?

Как за последние десятилетия поменялось наше гендерное восприятие

Men’s Health
Одна вокруг света: извержение вулкана, хлопковое дерево и последний день в Гватемале Одна вокруг света: извержение вулкана, хлопковое дерево и последний день в Гватемале

131-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Гватемала

Forbes
«Хрустально-ясное творчество» «Хрустально-ясное творчество»

Какая удочка была для Сергея Тимофеевича Аксакова особенно дорога?

Наука и жизнь
Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах

В вестернах чуть больше правды, чем в фильмах про Мстителей

Maxim
Крепкие браки и скандальные разводы: личная жизнь звезд Первого канала Крепкие браки и скандальные разводы: личная жизнь звезд Первого канала

Эти телеведущие – настоящий пример для подражания

Cosmopolitan
Вечный конфуз: как отчужденность перерастает в хронический стыд Вечный конфуз: как отчужденность перерастает в хронический стыд

Отрывок из книги психотерапевта Илсе Санд «Чувство стыда»

Forbes
Как убрать отеки без лекарств: 6 способов вывести лишнюю воду из организма Как убрать отеки без лекарств: 6 способов вывести лишнюю воду из организма

Уверены, что ты замечала, что иногда твое тело отекает

Cosmopolitan
«Аленушка»: первая версия девочки с персиками «Аленушка»: первая версия девочки с персиками

Почему картина Васнецова «Аленушка» оставляет гнетущее чувство

Вокруг света
7 причин, почему могут болеть ногти и как облегчить дискомфорт 7 причин, почему могут болеть ногти и как облегчить дискомфорт

Почему могут болеть ногти, и что с этим делать?

Playboy
Открыть в приложении